Seguici su

DifesaScienzaUSA

Corsa all’ipersonico: la NASA pronta a resuscitare il Blackbird per sfondare il muro di Mach 4?

Un aereo leggendario riemerge dopo 27 anni di abbandono per colmare il vuoto tecnologico sui voli ipersonici: costa meno riadattare la cellula in titanio del Blackbird che progettare un prototipo segreto da zero.

Pubblicato

il

La corsa globale alla velocità rischia di cogliere gli Stati Uniti con il fiato corto. Mentre i rivali strategici accelerano sulle tecnologie ipersoniche, l’agenzia spaziale americana guarda al passato per trovare una via d’uscita rapida ed economica: rimettere in volo il leggendario ricognitore SR-71 Blackbird, fermo da oltre un quarto di secolo, e spingerlo oltre ogni limite mai toccato prima.

Il velivolo seriale 61-7980, noto alla NASA come “Tail 844“, è stato rimosso dal piazzale del centro Armstrong dove languiva all’aperto da ventisette anni. Poco dopo, il capo della NASA Jared Isaacman ha mostrato la sagoma inconfondibile del jet, dichiarando l’urgenza di «tornare a volare in alto e veloci». Non si tratta di nostalgia per collezionisti, ma di una questione di sicurezza nazionale e di efficienza nella spesa pubblica: per testare i nuovi motori ipersonici senza spendere decine di miliardi in prototipi segreti, serve subito una piattaforma volante collaudata.

Il vicolo cieco dei vecchi motori J58

Il primo ostacolo, tanto banale quanto drammatico, riguarda i propulsori originali. I leggendari Pratt & Whitney J58, veri gioielli di termodinamica degli anni Sessanta, sono oggi inutilizzabili. Rimanere esposti alle intemperie per quasi tre decenni ha compromesso guarnizioni, leghe speciali e tolleranze meccaniche.

L’ex ingegnere capo della propulsione per il programma SR-71 alla NASA, Tim Conners, è stato chiaro nell’intervista rilasciata a The War Zone:

«I motori sono davvero fuori uso. Non credo che questa valutazione derivi da una prova di accensione, ma da un’ispezione visiva. Nessuna sorpresa: sono rimasti fermi per ventisette anni. Da qui nascono le domande su come spingere l’aereo e l’idea logica di trasformare la cellula in un banco di prova per nuovi motori.»

Rimettere in produzione la catena dei J58 costerebbe cifre spropositate. Conviene quindi installare nuovi apparati moderni ad alto flusso (high-Mach bypass), capaci di gestire il salto verso regimi ipersonici.

Pratt & Whitney J-58

Il muro del calore e l’incubo delle onde d’urto

Il record mondiale di velocità per un aereo con equipaggio resta fissato a Mach 3,3 (circa 3.530 km/h), stabilito dal Blackbird nel 1976. Ma il titanio della sua struttura può davvero reggere Mach 4, ovvero circa 4.280 km/h?

A quelle velocità, l’aria non scorre attorno alla fusoliera: la comprime trasformandosi in una fiamma invisibile. Conners ricorda gli studi teorici condotti negli anni Novanta:

«La cellula era limitata a 450 nodi di velocità equivalente, mentre i motori erano ottimizzati per 475-500 nodi. L’anello debole era il J58: aveva la spinta necessaria, ma non la resistenza strutturale dei materiali nella parte anteriore alle altissime temperature. Se usiamo motori alternativi moderni capaci di reggere quel calore, il limite si sposta sulla cellula, che potrebbe toccare quasi Mach 4 per brevi escursioni.»

Il secondo pericolo mortale è geometrico. Lo storico aeronautico Paul F. Crickmore spiega come la fisica del volo imponga limiti spietati:

«Sull’SR-71 bisogna ragionare in tre dimensioni. A Mach 3,2 il cono dell’onda d’urto obliqua sul muso scende fino a circa 32 gradi, rimanendo fuori dall’ingombro alare. Ma più si accelera, più quel cono si stringe, avvicinandosi alle estremità delle ali. Se l’onda d’urto colpisce le superfici di controllo, si perde l’aereo. Molti dicono con leggerezza: “Possiamo fare Mach 6”. Nella realtà ci sono vincoli aerodinamici insormontabili.»

Questa criticità emergeva già dalle testimonianze dei piloti operativi, come il defunto David Peters:

«La vera velocità limite configurata era circa Mach 3,55. A quel punto il cono mobile d’aspirazione (spike), completamente arretrato, non riesce più a intercettare l’onda d’urto e a gestirla dentro la presa d’aria. L’onda inizia a investire l’ala e a disturbare i comandi di volo.»

Quali modifiche servono per arrivare a Mach 4

Spingere una cellula nata nel 1964 fino a 4 volte la velocità del suono richiede interventi mirati, senza stravolgere la geometria di base:

  • Raffreddamento ad iniezione (Spray Cooling): spruzzare liquidi refrigeranti direttamente nel flusso d’aria all’ingresso dei motori per abbassare la temperatura dell’aria compressa solo durante lo scatto oltre Mach 3,4.
  • Riprogrammazione dei coni d’aspirazione: modificare la corsa e i tempi di ritrazione delle spine mobili per allontanare le onde d’urto dalle superfici di governo.
  • Nuovi propulsori a ciclo combinato: motori in grado di operare come normali turbogetti al decollo e passare poi al funzionamento ramjet (statoreattore) quando la velocità dell’aria garantisce la compressione dinamica.

Le nuove tecniche di progettazione digitale e l’uso dell’Intelligenza Artificiale permetterebbero di testare soluzioni non immaginabili negli anni sessanta.

Parametro operativoSR-71 Originale (J58)SR-71 Modificato (Mach 4 Testbed)
Velocità di crociera standardMach 3,2Mach 3,2 – 3,5
Picco massimo di velocitàMach 3,3 (record) / 3,55 (limite)Mach 4,0 (breve escursione)
Limite termico d’ingresso (CIT)427 °CSuperato con raffreddamento attivo spray
PropulsioneTurbojet con postbruciatore continuoMotore moderno ad alto bypass / ciclo combinato
Ruolo principaleRicognizione strategica segretaBanco prova per motori civili e militari declassificati

Il ritorno economico: spendere meno per innovare prima

Per quale motivo la NASA dovrebbe imbarcarsi in questa impresa invece di costruire un nuovo velivolo da zero? Il motivo è economico e industriale.

Progettare da un foglio bianco un velivolo ipersonico costa oggi decine di miliardi di dollari ai contribuenti. Il successore naturale, l’ipotetico SR-72 della Lockheed Martin, è chiuso negli armadi segreti del Pentagono (“deep black”), sempre che sia stato mai realizzato veramente. . Un velivolo segreto non può essere mostrato, non può ospitare esperimenti di aziende private e non può condividere dati con la filiera industriale civile.

SR 72

Conners lo ha sintetizzato con lucidità:

«L’SR-72 è così coperto dal segreto militare che non può essere usato come piattaforma di ricerca aperta. Il Blackbird, al contrario, non è più classificato, e lo stesso varrebbe per i motori commerciali o dual-use testati a bordo.»

Quindi riesumare il glorioso Blackbird permetterebbe di effettuare degli studi sul volo nelle fasce alte del supersonico, o nell’ipersonico, senza sviluppare da zero un aereo nuovo. Ovviamente non si cambierebbero solo i motori e il design relativo, ma tutt l’elettronica e l’avionica sarebbero rivoluzionati e adattati al XXI secolo. I dati raccolti sui regimi di transizione (il passaggio critico tra turbogetto e statoreattore a Mach 4) avranno un effetto moltiplicatore immediato: serviranno sia alla difesa sia alla futura aviazione civile commerciale ad altissima velocità. Riciclare con intelligenza tecnica, in fondo, fa risparmiare soldi e accorcia i tempi della ricerca.

Google News Rimani aggiornato seguendoci su Google News!
SEGUICI
E tu cosa ne pensi?

You must be logged in to post a comment Login

Lascia un commento